[发明专利]一种低透气PPR组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种低透气性能的PPR组合物及其制备方法和应用，所述PPR组合物包括如下按重量份计算的组分：聚丙烯树脂80～100份；纳米铝颗粒5～9份；碳纤维9～22份；石墨6～13份；聚乙烯醇10～18份；润滑剂5～15份。所述PPR组合物具有较好的低透气性能，所述透气率的最大值为0.932cm³/m²_.24h.0.1MPa。

技术领域

本发明涉及塑料管材技术领域，更具体地，涉及一种低透气PPR组合物及 其制备方法和应用。

背景技术

无规共聚聚丙烯(polypropylene random；PPR)，其产品特点韧性好，强度 高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高 透明性特点。PPR管材与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等产品相比，具有节 能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿 命长等众多优点，广泛用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力与光缆护 套、工业流体输送、农业灌溉等建筑、市政、工业和农业等多个领域。

随着经济的快速发展，人们对于生活环境中使用的材料性能提出了更高的要 求，尤其是跟人们生活息息相关的PPR管材，PPR管材长期埋在墙体内，若空 气进入管材中，则管材内表面会附着和滋生细菌微生物，形成一些类似粘膜样的 物质，衍生严重时还会形成大量的水垢杂质，很难通过水的自然压力冲洗干净， 严重影响水质，因此，阻止空气进入管材内部就能够解决上述问题。

例如中国专利(CN101407606A)公开了一种提高了阻氧性能的新型β晶聚 丙烯(βPP-R)复合材料，提高阻氧性能是通过β成核剂、稀土纳米微粒、片状金 属铝多元材料组分协同，但是该专利的低透气性能并不好。

发明内容

本发明为克服上述低透气性能差的缺陷，提供一种低透气PPR组合物。

本发明的另一目的在于提供所述低透气PPR组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述低透气PPR组合物的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种低透气PPR组合物，所述组合物包括如下按重量份计算的组分：

本发明采用纳米铝颗粒、碳纤维、石墨和聚乙烯醇共混，能够在聚丙烯树脂 中形成一层致密的膜，可大幅度降低聚丙烯树脂的透气性能，防止空气中的氧气 进入由所述组合物制备的PPR管材中。其中，纳米铝颗粒、碳纤维和石墨均匀 分散在含有聚乙烯醇的聚丙烯中，形成交联的网状结构，碳纤维和石墨能够提高 网状结构的强度，纳米铝颗粒分散并附着在聚乙烯醇的网状结构中提高低透气性 能。

优选地，所述纳米铝颗粒的平均粒径为20～60nm。

所述纳米铝颗粒的平均粒径在20～60nm之间时，纳米铝颗粒的分散效果更 好，低透气性能能够进一步提升。

优选地，所述碳纤维的直径为5～7μm。

所述碳纤维的直径在5～7μm时，能够更好地分布在聚丙烯中，力学性能较 好；若碳纤维直径过长则会导致聚丙烯的韧性下降，过短则会使得聚丙烯树脂的 透气率增大。

优选地，所述石墨的粒径为2000～5000目。

所述石墨的平均粒径在2000～5000时，能够与碳纤维更好的相容，提高强度。

优选地，所述聚乙烯醇的分子量为18000～20000。

所述聚乙烯醇的分子量在18000～20000之间时，能够形成较好的网状结构， 分子量过低网状结构稀松，透气率增大；分子量过高，容易劣化聚丙烯树脂。